JPH03211323A - 給湯装置における出湯湯温の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、給湯装置における出湯湯温の制御装置に関す
るものである。

（従来の技術） −Ｊ％ｉに、浴槽やシャワーなどに給湯する場合、使用
者が給水配管を経て供給される水道水を給水バルブによ
り、また、給湯配管を経て供給される温水を給湯バルブ
によりそれぞれ調節し、適温になるように制御していた
。

これに対し、給水配管に連なる給水口と給湯配管に連な
る給湯口を開閉する弁体を感熱素子および駆動モータに
よって制御し、この駆動モータの回転角度、具体的には
弁体の開度をポテンショメータで検出できるように構成
し、遠隔操作装置に設けられた希望湯温を設定する操作
スイッチにより弁体の開度特性に基づいて駆動モータを
回転制御し、もって、操作スイッチからの出力とポテン
ショメータからの出力が一致すると駆動モータの回転制
御を停止し、所望の弁体開度、すなわち、給水口と給湯
口に連通ずる出湯口からの混合温水の湯温を制御するよ
うに構成した電動混合弁が一部採用され始めている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、このような電動混合弁を設けた給湯装置にあ
っては、電気温水器などの貯湯タンクと電動混合弁の設
置位置までを接続する給湯配管が長くなるにしたがって
、また、時間の経過とともにその配管内の温水は徐々に
放熱され、電動混合弁の給湯口における湯温は、貯湯タ
ンクの給湯口における湯温に比較して低下することにな
る。この結果、電動混合弁の感熱素子の影響により当初
の出湯温度が希望温度に対して若干高めに給湯されるこ
とになる。すなわち、電動混合弁を適宜開放すると、初
めに湯温の低下した給湯配管内の温水が供給され、その
後、貯湯タンクから高温水が供給されることになるが、
感熱素子のオフセットにより温度変化に追従するための
一定時間が必要となり、その間、希望温度よりも高めの
温水が供給されることになる（第４図参照）。この結果
、使用者に大きな影響を与える問題がある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、給
湯配管の温水が低下している場合には、希望湯温よりも
低めの温水から徐々に供給し、可及的に使用者への影響
を少なくすることのできる給湯装置における出湯温度の
制御装置を提供するものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、給水配管に連なる給水口、給湯配管に接続さ
れた給湯口およびこれらの給水口と給湯口に連通ずる出
湯口を有し、感熱素子および駆動モータによって給水口
および給湯口を開閉制御する弁体を備えた電動混合弁と
、この電動混合弁の出湯口に連なる出湯配管に配設され
、駆動モータによって流量を制御する弁体を備えた電動
開閉弁と、を有する給湯装置において、給水配管の水温
を検出する温度センサと、給湯配管の入口側および出口
側の湯温を検出する温度センサと、出湯配管の湯温を検
出する温度センサと、希望湯温を設定する操作スイッチ
を備えた遠隔操作装置と、電動混合弁および電動開閉弁
それぞれの弁体を開閉制御する駆動モータの回転角度を
検出する検出手段と、これらの検出手段からの回転角度
情報、各温度センサからの温度情報および遠隔操作装置
からの操作情報が入力され、これらの情報に基づいて演
算処理し、電動混合弁の駆動モータおよび電動開閉弁の
駆動モータに出力する制御装置とよりなり、給湯配管の
入口側および出口側の湯温に一定以上の温度差が発生し
た際、給湯湯温と給水水温で定まる当初の出湯湯温か希
望湯温を上回らないように電動混合弁および電動開閉弁
を制御するように構成したことを特徴とするものである
。

（作用） 給水配管を介して供給される水道水の水温は温度センサ
によって検出される。一方、電気温水器などから供給さ
れる給湯温度および電動混合弁に給湯される給湯温度は
、給湯配管の入口側と出口側にそれぞれ設けた温度セン
サによって検出される。ここで、これらの温度センサか
らの検出結果により、給湯配管の入口側と出口側の湯温
に一定以上の差が生じた場合、電動混合弁は、その給湯
口が最小開口面積となるような弁体開度に駆動モータを
介して制御され、この弁体開度から徐々に温水が増加す
るように弁体が制御され、その後、出湯湯温か希望湯温
に合致すればその開度を維持するように制御する。

また、給湯配管の入口側と出口側の検出温度がほぼ一致
する場合には、電動混合弁の特性と、希望湯温を設定す
る遠隔操作装置の操作スイッチからの操作情報に基づい
て、制御湯温、すなわち、必要な弁体の開度を演算し、
その制御湯温に合致するように、電動混合弁の弁体を駆
動モータによって開閉制御する。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、１は給湯装置であり、この給湯装置１
は円筒状密閉型貯湯タンク２と、この貯湯タンク２の下
方に配設された電気ヒータ３とより構成され、この貯湯
タンク２に供給された水道水は、通常夜間電力を用いて
設定温度（約８０°Ｃ）まで沸き上げられるようになっ
ている。そして、貯湯タンク２の下方鏡板には給水口４
が、その上方鏡板には給湯口５がそれぞれ形成され、給
水口４には水道水を供給する給水配管６が接続され、一
方、給湯口５には設定温度の温水を供給する給湯配管７
が接続されでいる。

さらに、前述の給水配管６には水道水の水温を検出する
温度センサＳＩが配設されるとともに、分岐給水配管６
ａが分岐接続されており、この分岐給水配管６ａおよび
前述の給湯配管７は、電動混合弁８の給水口８ａおよび
給湯口８ｂにそれぞれ配管接続されている。電動混合弁
８は、給水口８ａより供給された水道水と給湯口８ｂか
ら供給された温水を混合し、その混合温水を出湯口８ｃ
より出湯するもので、詳細には図示しないが、ワックス
が封入された感熱素子および駆動モータ９によって前述
した給湯口８ａおよび給水口８ｂを開閉制御する弁体、
を備えている。なお、この電動混合弁８の構造は従来公
知であり、その構造に関する詳細な説明は省略する。

一方、前記給湯配管７の、貯湯タンク２の給湯口５近傍
および電動混合弁８の給湯口８ｂ近傍には、それぞれ給
湯配管７の入口側および出口側における湯温を検出する
温度センサＳｚ、Ｓｉが配設されている。

また、電動混合弁８の出湯口８ｃには出湯配管１０が接
続されており、この出湯配管１０にはその流量を制御す
るため、電動開閉弁１１が配設されている。この電動開
閉弁１１は、その流量を制御する弁体を開閉するため、
駆動モータ１２を備えている。

さらに、この給湯装置１には遠隔操作装置１３が設けら
れており、この遠隔操作装置１３には出湯する温水の希
望湯温やその流量などを設定する操作スイッチ１３ａ・
・・が配設されている。そして、使用者が設定した操作
スイッチ１３ａ・・・からの操作情報は後述するマイコ
ンなどの制御装置１４に出力されるようになっている。

この制御装置１４は、前述した温度センサＳＩ＋・・・
Ｓ４からの温度情報、遠隔操作装置１１３などからの操
作情報に基づいて電動混合弁８の駆動モータ９および電
動開閉弁１１の駆動モータ１２を回転制御するもので、
これらの駆動モータ９．Ｊ２の回転角度情報はポテンシ
ョメータ９ａ、１２ａなどの検出手段を介して制御装置
１４にフィードバックされるようになっている。そして
、これらの温度センサＳＩ、・・・Ｓ４、遠隔操作装置
１３、駆動モータ９，１２およびポテンショメータ９ａ
。

１２ａと制御装置１４との関係は第２図に示されている
。

次に、電動混合弁８の混合湯温特性について第５図によ
り説明すると、第５図には水道水の水温をパラメータと
して、給湯湯温の変化に伴って出湯湯温かどのように変
化するかが示されている。

この特性曲線から、給水温度と給湯温度が把握されれば
出湯温度を求めることができる。ところで、使用者が希
望湯温をある値に設定した場合、出湯湯温をその希望湯
温となるように制御する必要がある。具体的には、電動
混合弁８の特性から出湯湯温か定まると、その出湯湯温
における弁体開度はポテンショメータ９ａによって検出
することができる。したがって、出湯湯温か求められる
と、希望湯温に対してその出湯湯温を何度上昇させ、あ
るいは下降させたらよいかが算出される。その算出結果
は制御湯温となり、その制御湯温に対応する弁体開度と
なるように駆動モータを回転制御する。そして、駆動モ
ータ９の回転角度が制御湯温の弁体開度に相当する回転
角度に一致すれば、すなわち、ポテンショメータ９ａの
出力値が制御湯温に相当する出力値に一致すれば、希望
湯温の温水が出湯されることになる。

このように、遠隔操作装置１３から希望湯温の操作スイ
ッチ１３ａを操作し、制御装置１４に入力すると、制御
装置１４では制御湯温を演算し、この演算結果と出湯湯
温、すなわち、弁体開度に対応する駆動モータ９の回転
角度をポテンショメータ９ａより求めて比較し、制御湯
温に対応する弁体開度となるように駆動モニタ９を回転
制御するものである。

このような制御を第３図に示すフローチャートにしたが
って説明すると、先ずステップ■では、給水配管６の水
温Ｔ１を温度センサＳ１から、給湯配管７の人口側およ
び出口側の湯温Ｔ２およびＴ３を温度センサＳ２および
Ｓ３から、また、出湯配管１０の湯温Ｔ４を温度センサ
Ｓ４から、さらには、希望湯温の温度情報および出湯流
量情報を遠隔操作装置１３からそれぞれ取り込む。次い
で、ステップ■では、温度センサＳ２およびＳ３におけ
る検出湯温Ｔ２およびＴ、を比較し、両者がほぼ一致す
るか否かが判別される。その結果、はぼ一致するならば
、ステップ■において、出湯湯温と制御湯温を演算し、
その演算結果からステップ■では、電動混合弁８の駆動
モータ９を回転制御する。具体的には、ステップ■で求
められた出湯湯温と制御湯温からこの制御湯温に相当す
る弁体開度となるように駆動モータ９を回転制御し、そ
の回転角度をポテンショメータ９ａより求めて比較し、
制御湯温に対応する弁体開度に一致すると駆動モータ９
の回転制御を停止する。

次いで、ステップ■では、電動開閉弁１１の弁体が希望
流量に相当する開度となるように駆動モータ１２を回転
制御し、その結果、所望の弁体開度に一致すれば、ステ
ップ■において、温度センサＳ４によって検出された実
際の出湯湯温Ｔ４と希望湯温が一致するか否かが判別さ
れ、両者が一致した場合にはプログラムは終了する。な
お、ステップ■において、両者が一致しない場合には、
ステップ■に戻り、同様に再開される。

一方、ステップ■において、給湯配管７の検出湯温Ｔ２
およびＴ、がほぼ一致しない場合には、ステップ■にお
いて、電動混合弁８の給湯口８ｂを最小開口面積とし、
最低温度の温水が出湯する弁体開度となるように駆動モ
ータを介してその弁体を開閉制御し、電動混合弁８を調
整する。次いで、ステップ■において、電動開閉弁１１
の弁体開度が希望流量に相当する弁体開度となるように
駆動モータ１２を回転制御する。そして、再びステップ
■に戻り、同様に再開される。

なお、本実施例においては、給湯装置を電気温水器で例
示したが、電気温水器に限定されるものではな（、石油
やガスを利用して水道水を加熱し、温水を供給するもの
であってもよい。

（発明の効果） 以上のように本発明の給湯装置における出湯温度の制御
装置によれば、給湯配管の温水が低下している場合には
、希望湯温よりも低めの温水から徐々に供給し、当初の
出湯湯温か希望湯温を上回らないように電動混合弁の特
性に基づいて制御することから、可及的に使用者への影
響を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の給湯装置における出湯温度の制御装置の
実施例を例示するもので、第１図は給湯装置全体を示す
概略図、第２図は制御装置と電動混合弁や遠隔操作装置
などとの関係を示すブロック図、第３図は制御装置の処
理の流れを示すフローチャート、第４図は従来の電動混
合弁からの出湯温度の変化を示す線図、第５図は電動混
合弁の出湯湯温特性図、第６図は本発明の電動混合弁か
らの出湯温度の変化を示す線図である。 １・・・給湯装置 ６・・・給水配管 ８・・・電動混合弁 １０・・・出湯配管 １２・・・駆動モータ １４・・・制御装置 Ｓ、、Ｓ２．Ｓ。 ２・・・貯湯タンク ７・・・給湯配管 ９・・・駆動モータ １１・・・電動開閉弁 １３・・・遠隔操作装置 Ｓ、・・・温度センサ ６ 第　１−」 ／ ａ 第２０ ｂ＋、ｂ２．ｂ３．コ４ 第４図 時間−啼 第６図 時間→ 第　５１ツ１ 給湯湯温→

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）給水配管に連なる給水口、給湯配管に接続された給
   湯口およびこれらの給水口と給湯口に連通する出湯口を
   有し、感熱素子および駆動モータによって給水口および
   給湯口を開閉制御する弁体を備えた電動混合弁と、この
   電動混合弁の出湯口に連なる出湯配管に配設され、駆動
   モータによって流量を制御する弁体を備えた電動開閉弁
   と、を有する給湯装置において、給水配管の水温を検出
   する温度センサと、給湯配管の入口側および出口側の湯
   温を検出する温度センサと、出湯配管の湯温を検出する
   温度センサと、希望湯温を設定する操作スイッチを備え
   た遠隔操作装置と、電動混合弁および電動開閉弁それぞ
   れの弁体を開閉制御する駆動モータの回転角度を検出す
   る検出手段と、これらの検出手段からの回転角度情報、
   各温度センサからの温度情報および遠隔操作装置からの
   操作情報が入力され、これらの情報に基づいて演算処理
   し、電動混合弁の駆動モータおよび電動開閉弁の駆動モ
   ータに出力する制御装置とよりなり、給湯配管の入口側
   および出口側の湯温に一定以上の温度差が発生した際、
   給湯湯温と給水水温で定まる当初の出湯湯温が希望湯温
   を上回らないように電動混合弁および電動開閉弁を制御
   するように構成したことを特徴とする給湯装置における
   出湯湯温の制御装置。